[实用新型]一种晶体管开关电源

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种晶体管开关电源，这种晶体管开关电源具有比场效应管开关电源更好的高温性能，以及比晶体管自激式开关电源具有更高的工作效率，可以比普通开关电源承受更高的工作电压。这种晶体管开关电源特别适用于高温、高压等环境下工作的电子产品，如荧光灯和LED灯等照明产品。 

【背景技术】

目前很多开关电源基本上都是采用场效应管作为电源开关管，这种采用场效应管作为电源开关管的开关电源，其优点是驱动电路的工作电压比较高，而工作电流却很小，因此，需要驱动电路提供输出脉冲的电流也很小。这样，很容易通过一个降压电阻，就可以把300伏以上的整流滤波输出电压降低到20多伏，以供驱动电路使用，电流在降压电阻上的损耗的功率相对比较小。 

但场效应管的温度特性比较差，耐压性能也比较差，场效应管雪崩击穿能量的半功率点大约只有60℃(参看图2)，当场效应管的结温达到100℃时，其雪崩击穿能量不到常温的20％；而晶体管耗散功率的半功率点大约为87.5℃(参看图3)，当晶体管的结温达到100℃时，其耗散功率仍可达到常温的40％。在高温的条件下，晶体管的耗散功率比场效应管的耗散功率大一倍多。由此可知，晶体管的高温性能远远优于场效应管。 

晶体管属于电流控制器件，其基极输入电压很低，但输入电流却很大。这样就很难通过一一个降压电阻，把300伏以上的整流滤波输出电压降低到只有几伏，以供脉冲控制(驱动)电路使用，因为，脉冲控制电路的工作电流在降压电阻上的损耗功率将很大，这势必降低开关电源的工作效率，并且还会发热，使工作温度升高。 

由于上述原因，目前使用的晶体管开关电源大多数都属于自激式开关电源。自激式开关电源不需要另加驱动电路，因此，自激式开关电源的电路比较简单，但自激式开关电源的变压器铁芯一般都工作于磁饱和区，磁化曲线(磁滞回线)接近矩形，故变压器铁芯的磁滞损耗和涡流损耗都很大。 

变压器铁芯的磁滞损耗大小与磁滞回线的面积成正比，变压器铁芯的涡流损耗与磁感应强度的平方成正比。变压器铁芯的磁滞损耗P_h和变压器铁芯的涡流损耗P_e分别为：P_h＝K_hf(B_m)ⁿV和其中：K_h和K_e分别为与变压器铁芯材料和结构相关的系数，Bm为变压器铁芯的最大磁感应强度，f为工作频率，V为变压器铁芯的体积，指数n与变压器铁芯最大磁感应强度Bm值相关，即与磁滞回线的形状有关，n约等于1.6～2。由此可知，当最大磁感应强度Bm降低1倍，变压器的损耗就可以降低约4倍。 

自激式开关电源晶体管的开关损耗也比较大。因为，在晶体管开通瞬间会产生过激励，而在晶体管关断时，因晶体管处于深度饱和，关断时间比较长，因此晶体管的开通和关断损耗都比较大。另外，在开关电源中，作为开关器件的晶体管，要求耐压(BVceo)很高，而耐压越高的晶体管的电流放电倍数也越小，需要提供的驱动功率也比较大。因此，晶体管自激式开关电源的工作效率是比较低的，其工作效率一般只有70％～75％左右。 

【发明内容】

针对场效应管开关电源高温性能差，以及晶体管自激式开关电源工作效率低的缺点，本实用新型的一种晶体管开关电源，不但克服了场效应管开关电源高温性能差，以及晶体管自激式开关电源工作效率低的缺点，而且作为开关器件的晶体管可以承受更高的输入电压。 

本实用新型的一种晶体管开关电源，所述晶体管开关电源包括：第一晶体管、第二晶体管、第一电阻、用于第二晶体管工作的启动的第一电容器、触发二极管、第二电阻、用于第一晶体管工作的启动的第二电容器、第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第三电容器、第三电阻、变压器和脉冲控制单元； 

其中，第一晶体管和第二晶体管串联，第一晶体管工作于共基极电路，第二晶体管工作于共发射极电路，第一晶体管的集电极和发射极分别与变压器的初级线圈的异名端和第二二晶体管的集电极连接，第二晶体管的集电极和发射极分别与第一晶体管的发射极和热地连接；变压器的初级线圈的同名端接交流输入电压整流输出滤波电容的正端；